#include <cstdlib>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <atomic>
#include <cstdio>
#include <locale>
#include <iomanip>
#include <atomic>
using namespace std;


#define CUT_MIN_TIME 2
#define CUT_MAX_TIME 5

#define COME_MIN_TIME 1
#define COME_MAX_TIME 3

#define sh_mem "sm"	// имя объекта разделяемой памяти


struct Barbershop
{
	sem_t customers;	// в этом семафоре храним число ожидающих посетителей
	sem_t barbers;		// 	семафор брадобрея

	int waiting;
	int chair_count;	// количество свободных стульев
	int customer_count;	// количество посетителей в день
	int serviced_customer_count;	// количество обслуженных посетителей
	atomic_int _end;	//перемнная, операции увеличения(уменьшения) над которой будт неделимы для всех потоков
};

//объект струткуры
Barbershop* barbershop;

int come_time;		// время прибытия посетителя


void show_message(int threadid, char* person, char* msg, int w = 0)
{
	cout.fill('.');
	cout << '[' << person << setw(w) << " " << threadid << "] "  << msg << " " <<endl;
}


int barber()
{
	while(barbershop->_end != -1)
	{
		//  если значение семофора <0, то он блокируется, пока один из потоков не вызовет post
		sem_wait(&barbershop->customers);	// ждем посетителей
		barbershop->waiting--;
		int cut_time = rand() % (CUT_MAX_TIME - CUT_MIN_TIME) + CUT_MIN_TIME;
		show_message(cut_time, (char*)"БРАДОБРЕЙ", (char*)"бреет бороду клиенту", 7);
		sleep(cut_time);		// обслуживаем посетителя
		//Эта функция увеличивает значение семафора и разблокирует ожидающие потоки
		sem_post(&barbershop->barbers);	// просыпаемся
		barbershop->serviced_customer_count++;
	}
	return 0;
}


int customer(int id)
{
	barbershop->_end++;
	show_message(id, (char*)"КЛИЕНТ", (char*)"пришел.", 10);
	if(barbershop->waiting < barbershop->chair_count) 	// посетитель уходит если нет свободных мест
	{
		barbershop->waiting++;
		cout << "Ждущих посетителей: " << barbershop->waiting << endl;
		show_message(id, (char*)"КЛИЕНТ", (char*)"ждет.", 10);
		sem_post(&barbershop->customers);
		sem_wait(&barbershop->barbers);		// ждем когда брадобрей освободится
		show_message(id, (char*)"КЛИЕНТ", (char*)"уходит довольным", 10);
	}
	else
	{
		show_message(id, (char*)"КЛИЕНТ", (char*)"ушел небритым.", 10);
	}
	barbershop->_end--;
	return 0;
	}

int main(int argc, char *argv[])
{
	setlocale(LC_ALL, "Russian");

	shm_unlink(sh_mem);

	// создание/открытие объекта разделяемой памяти
	int fd = shm_open(sh_mem, O_RDWR | O_CREAT, 0777);

	// отображение разделяемой памяти
	barbershop = (Barbershop*) mmap(0, sizeof(Barbershop), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);

	ftruncate(fd, sizeof(Barbershop*));

	// обнуляем всю разделяемую память
	memset((void*)barbershop, 0, sizeof(Barbershop));
	barbershop->customer_count = atoi(argv[1]);
	barbershop->chair_count = atoi(argv[2]);
	sem_init(&barbershop->customers, 1, 0);
	sem_init(&barbershop->barbers, 1, 0);

	if (fork()>0)
		return barber();

	for (int i = 0; i < barbershop->customer_count; ++i)
	{
		come_time = rand() % (COME_MAX_TIME - COME_MIN_TIME) + COME_MIN_TIME;
		sleep(come_time);
		if (fork()>0)
			return customer(i+1);
	}

	while(barbershop->_end);

	barbershop->_end = -1;

	cout << "--------- Статистика рабочего дня -----------" << endl;

	cout << "Количество побритых клиентов: " << barbershop->serviced_customer_count << endl;

	shm_unlink(sh_mem);

	return 0;
}